瓦斯壓力測(cè)定論文
1直接法測(cè)定煤層瓦斯壓力
煤層瓦斯壓力直接測(cè)定法是采用從巖巷或煤巷向煤層打鉆孔，通過往鉆孔內(nèi)下測(cè)壓管來測(cè)定煤層瓦斯壓力，封孔材料可以根據(jù)測(cè)壓的需要和封孔段巖石的破碎程度和致密程度采用黃泥、水泥漿、膠圈或采用膠囊－壓力黏液。當(dāng)封孔段巖層堅(jiān)硬致密時(shí)一般采用水泥沙漿加入膨脹劑封孔，當(dāng)封孔段巖性為泥巖或者有煤線或者直接在煤層中打測(cè)壓鉆孔時(shí)一般采用膠囊－壓力黏液封孔。
水泥漿的稀稠、是否存在顆粒對(duì)封閉是否嚴(yán)密有著直接影響，水泥漿過稀將導(dǎo)致凝固后存在較大的空間，測(cè)量室增大。鉆孔傾角變化將影響測(cè)量室長度的變化，測(cè)量室過長則封孔段長度將減小，在鉆孔壁破碎的情況下必然封孔不嚴(yán)密，鉆孔內(nèi)的瓦斯在壓力梯度的影響下將沿著裂隙向巷道涌出，在這種情況下，所測(cè)定出來的瓦斯壓力小于實(shí)際瓦斯壓力值。
測(cè)定出來的壓力是否為煤層實(shí)際瓦斯壓力將取決于泡沫封孔段的.長度與黏液段的長度和黏液的壓力，當(dāng)鉆孔深度較長時(shí)，可以多設(shè)置幾段黏液段，中間用泡沫封孔段隔開。測(cè)定煤層瓦斯壓力之前估計(jì)一個(gè)煤層瓦斯壓力P1，黏液的壓力P2可以通過連接在黏液管外面的注液泵來調(diào)節(jié)，在測(cè)定過程中始終保持P2＞P1，壓力表穩(wěn)定時(shí)所測(cè)得的壓力即煤層的瓦斯壓力。這種封孔方法可以在巖層破碎段或煤線段通過注黏液來封堵鉆孔內(nèi)的裂隙，較采用水泥漿封孔所測(cè)得的瓦斯壓力更接近煤層的實(shí)際瓦斯壓力。缺點(diǎn)在于當(dāng)鉆孔內(nèi)破碎段較多或者煤線較多時(shí)，封孔工藝復(fù)雜并且黏液管始終連接著注液泵，設(shè)備浪費(fèi)較大。
2間接法測(cè)定煤層瓦斯壓力
眾所周知，瓦斯在煤體中呈現(xiàn)出兩種狀態(tài)，在滲透空間內(nèi)的瓦斯主要呈自由狀態(tài)，稱為自由瓦斯或游離瓦斯，由于瓦斯分子的自由熱運(yùn)動(dòng)，顯示出相應(yīng)的瓦斯壓力，這種狀態(tài)的瓦斯服從氣體狀態(tài)方程。另一種在微孔內(nèi)主要呈吸附狀態(tài)存在于微孔表面上和煤的粒子內(nèi)部占據(jù)著煤分子結(jié)構(gòu)的孔隙或煤分子之間的空間，這部分瓦斯稱為吸附瓦斯。在煤層中施工鉆孔后，由于煤體瓦斯與外界大氣之間存在壓力差，煤體中的游離瓦斯將隨著煤體的暴露逐漸解吸出來，直到煤體瓦斯與外界大氣之間壓力平衡。此時(shí)，煤體內(nèi)能解吸出來的瓦斯已經(jīng)全部解吸出來，只剩下不能解吸的那部分瓦斯，在煤層瓦斯含量測(cè)定過程中，這部分瓦斯也叫殘余瓦斯。間接法測(cè)定煤層瓦斯壓力就是通過測(cè)定煤層最大解吸瓦斯量，利用實(shí)驗(yàn)室測(cè)定的煤樣吸附常數(shù)來反算煤層瓦斯壓力。
測(cè)定煤層瓦斯含量時(shí)，在煤巷掘進(jìn)面向原始煤體打2個(gè)直徑42mm的鉆孔，鉆孔深度大于10m，從第4m開始，每2m用德國產(chǎn)EL。KD_02型電容柵瓦斯解吸儀測(cè)定一次煤層瓦斯含量。測(cè)量結(jié)束后在打鉆地點(diǎn)取全斷面煤層煤樣送實(shí)驗(yàn)室測(cè)定煤層瓦斯吸附常數(shù)，以便計(jì)算煤層的殘余瓦斯含量。
直接法測(cè)定得到的煤層瓦斯壓力與間接法測(cè)定的煤層瓦斯壓力在數(shù)值上相差很小，誤差完全在可以接受的范圍內(nèi)，因而在斷層等構(gòu)造不能采用直接法測(cè)定煤層瓦斯壓力的地方，完全可以采用間接法來測(cè)定煤層的瓦斯壓力。并且，在同一地點(diǎn)也可以采用直接法與間接法相結(jié)合來測(cè)定煤層瓦斯壓力，以保證所測(cè)定出來的瓦斯壓力為真實(shí)準(zhǔn)確的。3結(jié)論
�。�1）與直接法測(cè)定煤層瓦斯壓力相比，間接法具有操作簡(jiǎn)單、不需要施工測(cè)壓鉆孔、材料浪費(fèi)少等優(yōu)點(diǎn)，尤其是不受斷層、褶曲等地質(zhì)構(gòu)造的影響，可廣泛應(yīng)用在探構(gòu)造、揭石門等場(chǎng)所。
�。�2）與間接法測(cè)定煤層瓦斯壓力相比，直接法具有不取樣進(jìn)行試驗(yàn)室測(cè)定、操作技術(shù)容易掌握等優(yōu)點(diǎn)，但受地質(zhì)構(gòu)造的影響大，布孔以前需對(duì)附近的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行考察。
�。�3）從測(cè)定結(jié)果看，直接法所測(cè)定得到的瓦斯壓力普遍必間接法測(cè)定得到的瓦斯壓力值小，原因在于采用直接法測(cè)定時(shí)瓦斯壓力受封孔質(zhì)量等的影響，但相差很小，誤差在許可的范圍內(nèi)，在實(shí)際測(cè)定中可以同時(shí)采用這兩種方法互相驗(yàn)證，確保測(cè)得的瓦斯壓力真實(shí)準(zhǔn)確。
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